DE102005022083A1 - Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper - Google Patents

Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Verbindung eines Wälzlagers (1) mit einem Außenkörper (7), wobei die Verbindungsvorrichtung (100) ein am Umfang eines ersten Ringes (3) des Wälzlagers ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil (5) und ein im Inneren des Außenkörpers (7) ausgebildetes Gegenverbindungs-Profil (6) umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils (5) ergänzende Form hat, um den Außenkörper (7) und den ersten Ring (3) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei das Umfangsverbindungsprofil und das Gegenverbindungs-Profil (6) jeweils einen in einer zur Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelbemessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (a) konvexen Abschnitt (51) umfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper.
  • Aus der US-Patentschrift 6,230,848 ist ein Wälzlager für eine Rad/Nabe-Gruppe mit Bremsscheibe bekannt, bei der das Wälzlager mit einem Außenring versehen ist und die Verbindungsvorrichtung ein um den Außenring herum mit einer Polygonalfläche laufendes Umfangsverbindungsprofil und ein in der Innenseite der Bremsscheibe ausgearbeitetes Gegenverbindungsprofil aufweist, das auf dem Umfangsverbindungsprofil aufgesteckt ist, um die Bremsscheibe und den Außenring des Wälzlagers miteinander unter Einschluss eines Winkels zu verbinden.
  • Die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung weist im wesentlichen zwei Nachteile auf, die auf die Ausbildung des Umfangsverbindungs-Profils zurückzuführen sind. Zunächst gewährt zwar die polygonale Form der entsprechenden Fläche eine stabile Verbindung unter Einschluss eines Winkels zwischen dem Außenring und der Bremsscheibe, verlangt jedoch ziemlich lange Herstellungszeiten und führt auch zu örtlichen Verformungserscheinungen, die die Lebensdauer des Wälzlagers abkürzen.
  • In der oben erwähnten US-Patentschrift ist auch die Möglichkeit beschrieben, das Umfangsverbindungsprofil mit nach DIN 32711 genormten Flächen herzustellen, die drei in einem Grundkreis und in einem Kopfkreis enthaltene, in einander greifende Kreise aufweisen und deren Bemessung unter Berücksichtigung der Angaben über das übertragbare Drehmoment, der Angaben über das zur Herstellung benutzte Material und der Angaben über die besondere Anwendung des Profils erfolgt.
  • Trotz dieser Bemessung hat die Erfahrung auf dem Gebiet der Wälzlager im allgemeinen und insbesondere auf dem Gebiet der Rad/Nabe-Gruppen gezeigt, dass die oben beschriebenen Verbindungsprofile mit einigen auf die für derartige Anwendungen typischen Beanspruchungen zurückzuführenden Nachteilen behaftet sind und u. a. keine gleich bleibende Werte des übertragbaren Drehmoments gewährleisten. Außerdem erfüllen die oben beschriebenen Verbindungsvorrichtungen die gegenwärtigen Forderungen einer weiteren Standardisierung der Produkte zugunsten einer Herabsetzung der Kosten und der Fertigungszeiten nicht ganz.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper zu schaffen, die nicht nur die oben erwähnten Nachteile beseitigt, sondern sich auch einfach und wirtschaftlich herstellen lässt.
  • Erfindungsgemäß wird nun eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper geschaffen, wobei das Wälzlager eine Drehachse hat und mit zwei zueinander und zur Drehachse koaxial verlaufenden Ringen versehen ist und wobei die Verbindungsvorrichtung ein am Umfang eines ersten der beiden Ringe ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil und ein am Umfang des Außenkörpers ausgebildetes Gegenverbindungsprofil umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils ergänzende Form hat, um den Außenkörper und den ersten Ring unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil und das Gegenverbindungsprofil jeweils einen in einer zur Drehachse quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser mit ständig veränderlichen Winkelabmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse konvexen Abschnitt umfassen.
  • Nach der oben erwähnten US-Patentschrift weist außerdem die Verbindungsvorrichtung ein Element zum axialen Festspannen des Außenkörpers am Außenring auf, der durch einen sich radial und quer vom Umfangsverbindungsprofil erstreckenden ringförmigen Rand gebildet ist, der das Umfangsprofil axial abgrenzt, um einen axialen Anschlag für den Außenkörper zu bilden.
  • Durch die Anwesenheit des axialen Festspannelements wird die Herstellung des Umfangsverbindungsprofils noch schwieriger und aufwendiger und der Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper zu schaffen, deren Konstruktion äußerst einfach und entschieden wirtschaftlicher als die bekannten Verbindungsvorrichtungen ist.
  • Vorzugsweise ist das Umfangsverbindungsprofil der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung gegenüber der Drehachse kegelstumpfförmig.
  • Die Erfindung wird nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen:
  • 1 einen Schnitt durch eine erste, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper,
  • 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von 1, und
  • 3 bis 11 jeweils Schnitte durch bevorzugte, alternative Ausführungsformen der Verbindungsvorrichtung nach 1.
  • In 1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers 1 mit einem Außenkörper 7 insgesamt mit 100 bezeichnet.
  • Das Wälzlager 1 weist eine Drehachse A auf und ist mit einem koaxial zur Drehachse A verlaufenden Innenring 2, mit einem koaxial zum Innenring 2 verlaufenden Aussenring 3 und mit mehreren, zwischen den beiden Ringen 2 und 3 angeordneten Wälzkörpern 4 versehen.
  • Der Innenring 2 ist axial durch zwei quer zur Drehachse A verlaufende Ringflächen 21 und 22 und radial durch eine koaxial zur Drehachse A verlaufende, zylinderförmige Innenaufnahme 23 abgegrenzt, während der Außenring 3 axial durch zwei quer zur Drehachse A verlaufende Ringflächen 31 und 32 und radial durch eine koaxial zur Drehachse A verlaufende, zylinderförmige Außenfläche 33 abgegrenzt ist.
  • Der Außenkörper 7 ist eine Bremsscheibe und weist eine Innenaufnahme 71 für das Lager 1 und einen Ringkörper 75 auf, der quer zur Achse A angeordnet und von der Innenaufnahme 71 mittig durchsetzt ist.
  • Die Vorrichtung 100 weist ein um den Außenring 3 herum ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil 5 und ein Gegen-Verbindungsprofil 6 auf, das seinerseits in der Innenseite der Bremsscheibe 7 ausgebildet ist und deren Innenaufnahme 71 radial abgrenzt; es hat eine die Form des Umfangsverbindungsprofils 5 ergänzende Form, um die Bremsscheibe 7 und das Wälzlager 1 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden.
  • Wie aus 2 zu ersehen ist, ist das Profil 5 im wesentlichen im Bereich der Fläche 31 angeordnet und ist – wie auch das Profil 6 – gegenüber der Drehachse A in Richtung der Fläche 31 kegelstumpfförmig abgestuft. Die Profile 5 und 6 weisen außerdem jeweils einen in einer zur Drehachse A quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser R mit ständig veränderlichen Winkel-Abmessungen auf und haben jeweils wenigstens eine Zahl N1 gegenüber der Drehachse A konvexer Abschnitte 51, 61 und eine Zahl N2 gegenüber der Drehachse A konkaver Abschnitte 52, 62.
  • Die Werte der Zahlen N1 und N2 hängen von den jeweiligen Bau- und Konstruktionsmerkmale ab und können – wie im beschriebenen Fall – gleich oder auch unterschiedlich sein. Insbesondere ist in 2 der Fall dargestellt, wo sowohl die Zahl N1 als auch die Zahl N2 den gleichen Wert drei haben und die Abschnitte 51, 61 und 52, 62 abwechselnd um die Drehachse A angeordnet sind. Alternativ und in leicht aus der obigen Beschreibung entnehmbarer Art und Weise, könnten die Profile 5 und 6 jeweils auch mit nur einem entsprechend konvexen Abschnitt 51, 61 versehen sein, der zwischen zwei benachbarten, entsprechend konkaven Abschnitten 51, 62 angeordnet ist.
  • Die Kegelstumpfform des Profils 5 und des Profils 6 ermöglicht die unmittelbare Zentrierung der Bremsscheibe 7 auf das Wälzlager 1 sowie – wie nachstehend näher beschrieben – das anschließende axiale Festspannen der Bremsscheibe 7 am Wälzlager 1.
  • Um die Herstellung des Wälzlagers 1 zu standardisieren und seine Außenabmessungen unabhängig von den Abmessungen der Bremsscheibe 7 zu machen, ist die Vorrichtung 100 nach der in 3 dargestellten alternativen Ausführungsform mit einem Verbindungskörper 72 versehen, der zwischen dem Außenring 3 und dem Ringkörper 75 angeordnet ist. Der Zwischenkörper 72 ist innerhalb der Innenaufnahme 71 des Ringkörpers 75 unabhängig vom Ringkörper 75 selbst gelagert und ist radial nach innen durch ein mit dem Profil 5 in Eingriff stehendes Gegenverbindungsprofil 6' und nach außen durch ein mit dem Gegenverbindungsprofil 6 in Eingriff stehendes Umfangsverbindungsprofil 5' abgegrenzt.
  • Dank der Anwesenheit der Profilpaare 5-6' und 5'-6 ist es möglich, die Bremsscheibe 7, den Außenring 2 und den Zwischenabschnitt 72 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden.
  • Jedes Profilpaar 5-6' und 5'-6 ist nicht nur kegelstumpfförmig in Richtung der Fläche 31 abgestuft, sondern folgt auch dem gleichen, für die Profile 5 und 6 oben beschriebenen Veränderungsgesetz, obwohl jedes Paar für die Zahlen N1 und N2 einen Wert aufweisen kann, der dem Wert der Zahlen N1 und N2 des anderen Paares gleich oder sich davon unterscheidet, so wie jedes Profilpaar gegenüber der Drehachse A eine Konizität haben kann, die derjenigen des anderen Profilpaares gleich ist oder sich davon unterscheidet.
  • Aus der obigen Beschreibung gehet unmittelbar die Tatsache hervor, dass die Möglichkeit, ein mit der Vorrichtung 100 versehenes Wälzlager 1 herzustellen, das Wälzlager 1 selbst dazu geeignet macht, mit Bremsscheiben 7 unterschiedlicher Abmessungen zusammengebaut zu werden, und zwar ohne die geometrischen Außenmasse des Lagers 1 verändern zu müssen. Außerdem ermöglicht dagegen die Anwesenheit des Zwischenkörpers 72, dessen Verbindung mit der Ringkörper 75 dem Prinzip der sich einander ergänzenden Profile folgt, die Herstellung von Ringkörpern 75 für Bremsscheiben 7 mit standardisierten Innenabmessungen, so dass sich weitere Kostenersparnisse erzielen lassen.
  • Wie bereits erwähnt, gestattet die Kegelstumpfform der Profile 5 und 6 das einseitige axiale Festspannen der Bremsscheibe 7 am Wälzlager 1 und ermöglicht außerdem die Montage der Bremsscheibe 7 am Lager 1 ohne jegliches Übermaß.
  • Um ein vollständiges axiales Festspannen der Bremsscheibe 7 am Lager 1 zu gewähren, ist die Vorrichtung 100 mit einer axialen Festspannvorrichtung 80 versehen, die in einer axial an der Außenseite des Lagers 1 liegende Stellung angeordnet ist und vor allem einen eigenen Axialdruck in die Richtung ausübt, in der die Konizität der Profile 5-6 oder 5-6' zunimmt.
  • In den alternativen Ausführungsbeispielen der 1 und 3 weist die Vorrichtung 80 einen Rand 81 auf, der durch Rollbördeln einer freien Kante des Außenringes 3 hergestellt ist, wobei der Rand dicht an der Bremsscheibe 7 oder dicht am Zwischenkörper 72 anliegt und dadurch die Bremsscheibe 7 oder der Zwischenkörper 72 in die Richtung, in der die Konizität der Profile 5-6 oder 5-6' zunimmt, weiter eingeschlagen werden.
  • Es versteht sich von selbst, dass die obigen Angaben ohne weitere Erklärungen auch für den Fall gelten, dass der Ring des Lagers 1, an dem die Bremsscheibe 7 mit oder ohne Zwischenkörper 72 befestigt wird, der Innenring 2 und nicht der Außenring 3 ist. Um diesen Begriff verständlicher zu machen, werden nachstehend die Ausführungsformen der 3 bis 10 beschrieben.
  • In den 3 bis 10 verbindet die Vorrichtung 100 die Bremsscheibe 7 mit dem Innenring 2 des Lagers 1 und ist an der Seite der Fläche 22 angeordnet, wobei stets dem Prinzip der oben beschriebenen Profile 5 und 6 gefolgt wird, die jedoch in Richtung der Fläche 22 abgestuft sind.
  • Außerdem dient wenigstens in den in 4 bis 7 dargestellten Beispielen die Verbindungsvorrichtung 100 auch zur Verbindung des Außenringes 3 mit einem Flansch 76, der axial an der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 7 angeordnet und durch den Rand 81 axial am Außenring 3 selbst befestigt ist.
  • In den vorliegenden Fällen kann der Flansch 76 – wie die oben beschriebene Bremsscheibe 7 – als ein weiterer Außenkörper betrachtet werden, wobei der Flansch praktisch die Stelle der Bremsscheibe einnimmt und eine entsprechende, ebenfalls mit 71 bezeichnete Innenaufnahme umfasst, die radial nach innen durch ein entsprechendes, ebenfalls mit 6 bezeichnetes Gegenverbindungsprofil abgegrenzt ist und zum mechanischen Einbau des Lagers 1 dient.
  • Das Profil 6 des Flansches 76 ist über ein entsprechend mit 5 bezeichnetes Umfangsverbindungsprofil unter Einschluss eines Winkels mit dem Außenring 3 verbunden, wobei das Profil am Außenring 3 ausgebildet und durch den Rand 81 axial am Außenring 3 selbst befestigt ist. Die obigen Ausführungen hinsichtlich der Umfangs- und des Gegenverbindungsprofils gelten auch für den Fall des Flansches 76, so dass keine weitere Schilderungen erforderlich sind.
  • Bei den in 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Festspannvorrichtung 80, außer dem Rand 81 zum axialen Festspannen des Flansches 76 am Außenring 3 an der Seite der Flächen 31, die entsprechenden Festspannelemente auf, die nachstehend einzeln näher beschrieben werden und die Bremsscheibe 7 axial am Innenring 2 an der Seite der Fläche 22 feststellen. Obwohl bei den in 4 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen die Bremsscheibe 7 auch den Zwischenkörper 72 umfasst, kann selbstverständlich die nachstehende Beschreibung auch vollständig für den Fall gelten, in dem die Bremsscheibe 7 keinen Zwischenkörper 72 aufweist.
  • Die in 4 dargestellte Festspannvorrichtung weist noch einen Befestigungskörper 82 auf, der mit einem teilweise in der zylinderförmigen Aufnahme 23 eingeführten, zylinderförmigen Mittelabschnitt 83 und mit einer rechtwinkligen, mit dem Abschnitt 83 einteilig verbundenen Scheibe 84 versehen ist.
  • Die Scheibe 84 erstreckt sich dicht an der Fläche 22 und am Zwischenkörper 72 bzw. rittlings auf den Profilen 5 und 6', um einen Axialdruck auf den Zwischenkörper 72 in die Richtung auszuüben, in der die Konizität der Profile 5 und 6' zunimmt. Der Abschnitt 83 kann zum Beispiel mit einem am Lager 1 einstückig angeformten (bekannten und nicht dargestellten) Gleichlaufgelenk verbunden sein.
  • Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Festspannvorrichtung 80 außerdem einen weiteren rollgebördelten Rand 85 auf, der durch Verformung des Innenringes 2 an der Seite der Fläche 22 ausgebildet ist und dicht am Zwischenkörper 72 anliegt, und zwar nicht nur zum axialen Festspannen des Zwischenkörpers 72 selbst, sondern auch zur Zentrierung des Zwischenkörpers 72 gegenüber der Drehachse A unter Ausnutzung der Konizität der Profile 5 und 6'.
  • Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Innenring 2 einen zylinderförmigen Körper 24 auf, der sich axial an der Außenseite des Lagers 1 und quer zur Fläche 22 erstreckt und als Tragelement für die Festspannvorrichtung 80 dient.
  • Insbesondere ist der Körper 24 ein Hohlkörper und die Vorrichtung 80 ist noch mit einer an der Außenseite des Körpers 24 angeschraubten Befestigungsbüchse 86 versehen, an deren Ende ein Flansch 87 angeordnet ist, der sich dicht an der Fläche 22 und am Zwischenkörper 72 bzw. rittlings auf den Profilen 5 und 6' erstreckt und den Zwischenkörper 72 axial nach der Innenseite des Lagers 1 drückt.
  • Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Festspannvorrichtung 80 außerdem einen ringförmigen Abschnitt 91 auf, der auf dem zylinderförmigen Körper 24 quer zur Achse A aufgeschoben ist und axial dicht am Ringkörper 75 und am Zwischenkörper 72 bzw. rittlings sowohl auf den Profilen 5 und 6' als auch auf den Profilen 5' und 6 angeordnet ist. Der ringförmige Abschnitt 91 ist in diesem bestimmten Fall ein Innenrand einer auf dem zylinderförmigen Körper 24 zentrierten Felge 92.
  • Die Festspannvorrichtung 80 weist schließlich eine Befestigungsmutter 88 auf, die im Körper 24 eingeschraubt und mit einem Außenflansch 89 versehen ist, der sich radial an der Außenseite des Körpers 24 dicht sowohl am Körper 24 als auch am Abschnitt 91 erstreckt, um den Abschnitt 91 axial am Körper 24 fest zuspannen und daher den Ringkörper 75 axial am Zwischenkörper 72 und den Zwischenkörper 72 axial am Außenring 3 fest zuspannen.
  • Bei den in 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Flansch 76 und der Zwischenkörper 72 einstückig am Außenring 3 bzw. am Innenring 2 angeformt. Insbesondere bildet der Zwischenkörper 72 einen Anbauflansch 72' für die Bremsscheibe 7, wobei dieser Flansch radial nach außen durch das Profil 5 abgegenzt ist, mit dem das Profil 6 der Bremsscheibe 7 zusammengefügt ist, die ihrerseits aus dem Ringkörper 75 mit der Innenaufnahme 71 besteht bzw. radial nach innen in Richtung des Profils 6 zur Verbindung mit dem Profil 5 unter Einschluss eines Winkels abgegrenzt ist.
  • Außerdem ist bei allen in 8 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen die Vorrichtung zum axialen Festspannen der Bremsscheibe 7 am Flansch 72' an der einen Seite durch die Konizität der Profile 5 und 6 und an der entgegen gesetzten Seite durch den ringförmigen Abschnitt 91 der auf dem zylinderförmigen Körper 24 zentrierten Felge 92 sowie durch weitere Festspannelemente der Vorrichtung 80 gebildet, die zwischen dem Körper 24 und der Felge 92 wirken, um den Abschnitt 91 gegen die Bremsscheibe 7 und den Flansch 72' zu drücken und nachstehend einzeln näher beschrieben werden.
  • Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform weist die Festspannvorrichtung mehrere Befestigungsschrauben 93 auf, von welchen nur eine dargestellt ist und die gleichmäßig um die Achse A verteilt und durch den Abschnitt 91 hindurch geführt sind, um über den Flansch 72' angeschraubt zu werden.
  • Bei der in 9 dargestellten Ausführungsform sind die Aufnahme 23 des Innenringes 2 sowie der zylinderförmige Körper 24 ganz aus dem Vollen bearbeitet und der Körper 24 ist axial durch eine quer zur Achse A verlaufende Stirnfläche 25 abgegrenzt.
  • Die Festspannvorrichtung 80 weist einen einteilig mit dem Körper 24 verbundenen, mittleren Tragkörper 94, der sich ausgehend von der Fläche 25 entlang der Achse A erstreckt, eine am Körper 94 angeschraubte Mutter 95 und eine am Körper 94 zentriert angeordnete Federscheibe 96 auf.
  • Die Federscheibe 96 wird durch die Mutter 95 axial gegen die Fläche 25 und den Abschnitt 91 del Felge 92 gedrückt und auch von der Mutter 95 festgehalten, wobei ein durch den Körper 94 hindurch quer zur Achse A verlaufender Federsplint 97 dafür sorgt, dass sich die Mutter nicht unbeabsichtigt losschrauben kann.
  • Bei der in 10 dargestellten Ausführungsform bildet der zylinderförmige Körper 94 das Endstück eines in der Innenaufnahme 23 und durch den Körper 24 hindurch gelagerten Gleichlaufgelenks 98.
  • In diesem Fall ist die Scheibe 96 durch die Mutter 95 dicht an der Stirnfläche des Körpers 24 und am Abschnitt 91 gehalten, während die Festspannvorrichtung 80 eine weitere am Körper 94 angeschraubte Mutter 95' und eine weitere am Körper 94 angeordnete Scheibe 96' aufweist, die durch die Mutter 95' dicht am Innenring 2 gehalten ist, um den Körper 94 axial gegenüber dem Innenring 2 fest zuspannen.
  • Schließlich ist die Vorrichtung 80 noch mit einem weiteren Federsplint 97' versehen, der durch den Körper 94 hindurch geführt ist und auch mit der Mutter 95' in Eingriff steht, um ein unbeabsichtigtes Losschrauben der Mutter 95' selbst zu verhindern.
  • Bei der in 11 dargestellten Ausführungsform ist eine Verbindungsvorrichtung 100' vorgesehen, die der Vorrichtung 100 ähnlich ist, aber sich von derselben dadurch unterscheidet, dass die radiale Lage des Umfangsverbindungsprofils 5 und des Gegenverbindungsprofils 6 umgekehrt ist, d.h., dass die Aufnahme 71 keine Innenaufnahme mehr, sondern eine Außenaufnahme ist, die radial nach außen durch das Profil 6 abgegrenzt ist, an dem das Profil 5 angeordnet wird.
  • Insbesondere ist in der Vorrichtung 100' der Anbauflansch 72' mit einem gerippten Randabschnitt 73 mit axial in Richtung der Felge 92 offenem U-Profil versehen, während der Ringkörper 75 einen zylinderförmigen Bund 77 aufweist, der zur Bildung der Aufnahme 71 quer zum Körper 75 angeordnet und radial nach außen durch das Profil 6 abgegrenzt ist.
  • Auch in der Vorrichtung 100' ist die Festspannvorrichtung 80 mit mehreren Befestigungsschrauben 93 versehen, von welchen nur eine dargestellt ist und die gleichmäßig um die Achse A verteilt und durch den Abschnitt 91 hindurch geführt sind, um über den Flansch 72' angeschraubt zu werden und den axial im gerippten Randabschnitt 73 eingeführten Bund 77 festzuhalten.
  • Schließlich kann bei den in 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen die Verbindungsvorrichtung 100 bzw. 100' auch zwischen dem zylinderförmigen Körper 24 und der Felge 92 angeordnet werden, um die Zentrierung und die Montage der Felge 92 am zylinderförmigen Körper 24 zu optimieren.
  • In den letztgenannten Fällen ist insbesondere das Umfangsverbindungsprofil 5 um den Körper 24 herum ausgebildet, während das Gegenverbindungsprofil 6 im Innenraum des ringförmigen Abschnittes 91 der Felge 92 ausgebildet ist, um sowohl den Körper 24 und den Abschnitt 91 unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, als auch durch seine Kegelstumpfform eine leichtere Zentrierung der Felge 92 am Innenring 2 zu erzielen.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, die lediglich als Beispiel für die Herstellung der Vorrichtung zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper dienen, und dass daher weitere Änderungen in Form und Anordnung der Teile sowie in konstruktions- und montagetechnischen Einzelheiten vorgesehen werden können.

Claims (31)

  1. Vorrichtung (100, 100') zur Verbindung eines Wälzlagers mit einem Außenkörper (7, 76, 92), wobei das Wälzlager (1) eine Drehachse (A) hat und mit zwei zueinander und zur Drehachse (A) koaxial verlaufenden Ringen (2, 3) versehen ist und wobei die Verbindungsvorrichtung (100) ein am Umfang eines ersten (2, 3) der beiden Ringe (2, 3) ausgebildetes Umfangsverbindungsprofil (5, 5') und ein am Umfang des Außenkörpers (7, 72, 76, 92) ausgebildetes Gegenverbindungsprofil (6, 6') umfasst, das eine die Form des Umfangsverbindungsprofils (5, 5') ergänzende Form hat, um den Außenkörper (7, 72, 76, 92) und den ersten Ring (2, 3) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil (5, 5') und das Gegenverbindungsprofil (6, 6') jeweils einen in einer zur Drehachse (A) quer verlaufenden Ebene liegenden Halbmesser (R) mit ständig veränderlichen Winkelbmessungen aufweisen und jeweils wenigstens einen gegenüber der Drehachse (A) konvexen Abschnitt (51, 61) umfassen.
  2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (5, 5') und das Gegenverbindungsprofil (6, 6') jeweils wenigstens eine erste bestimmte Zahl (N1) gegenüber der Drehachse (A) konvexer Abschnitte (51, 61) und eine zweite bestimmte Zahl (N2) gegenüber der Drehachse (A) konkaver Abschnitte (52, 62) haben.
  3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste bestimmte Zahl (N1) konvexer Abschnitte und die zweite bestimmte Zahl (N2) konkaver Abschnitte einander entsprechen, wobei die konvexen Abschnitte (51, 61) und die konkaven Abschnitte (52, 62) abwechselnd um die Drehachse (A) angeordnet sind.
  4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsverbindungsprofil (5, 5') und das Gegenverbindungsprofil (6, 6') gegenüber der Achse (A) kegelstumpfförmig sind.
  5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Festspannmittel (80) vorgesehen sind, die axial an der Außenseite des ersten Ringes (2, 3) angeordnet und diesem ersten Ring (2, 3) zugeordnet sind, um den Außenkörper (7, 72, 76, 92) auf den ersten Ring (2, 3) aufzupressen.
  6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (7, 72, 76, 92) eine Bremsscheibe (7) mit einer Innenaufnahme (71) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6, 6') diese Innenaufnahme (71) radial nach innen abgrenzt.
  7. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (7, 72, 76, 92) ein Flansch (76) mit einer Innenaufnahme (71) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6) diese Innenaufnahme (71) radial nach innen abgrenzt.
  8. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der der Außenkörper (7, 72, 76) einen Zwischenabschnitt (72) aufweist, der am ersten Ring (2, 3) angeordnet und vom Außenkörper (7) lösbar ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Umfangsverbindungsprofil (5, 5') und das Gegenverbindungsprofil (6, 6') auch um den Zwischenabschnitt (72) herum bzw. im Innenraum desselben ausgebildet sind, um den Außenkörper (7), den ersten Ring (2, 3) und den Zwischenabschnitt (72) unter Einschluss eines Winkels miteinander zu verbinden.
  9. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (2, 3) ein Außenring (3) ist.
  10. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (2, 3) ein Innenring (2) ist.
  11. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen rollgebördelten Rand (81, 85) aufweisen, der dicht am Außenkörper (7, 72, 76) anliegt und durch Verformung des ersten Ringes (2, 3) hergestellt ist.
  12. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) ein Befestigungselement (82) umfassen, das teilweise in einer durchgehenden, zylinderförmig am ersten Ring (2) angeformten Aufnahme (23) eingeführt ist und mit einer sich dicht am Außenkörper (7, 72) erstreckenden Scheibe (84) versehen ist.
  13. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (80) einen Tragabschnitt aufweisen, der sich an der Aussenseite des ersten Ringes (2) erstreckt.
  14. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) ein am äußeren Tragabschnitt (24) angeschraubtes Befestigungsmittel (86) aufweisen, das mit einem dicht am Außenkörper (7, 72) anliegenden, radialen Element (87) versehen ist.
  15. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen ringförmigen Abschnitt (91) aufweisen, der auf dem Tragabschnitt (24) quer zur Achse (A) aufgeschoben ist und axial dicht am ringförmigen Abschnitt (91) und am Außenkörper (7, 72, 76) anliegt.
  16. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Abschnitt (91) ein Innenrand einer auf dem Tragabschnitt (24) zentrierten Felge (92) ist.
  17. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) ein Befestigungselement (88) aufweisen, das am äußeren Tragabschnitt (24) angeschraubt ist und mit einer Schulter (87) versehen ist, der sich dicht am ringförmigen Abschnitt (91) erstreckt.
  18. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen Flansch (72') umfassen, der einteilig mit dem ersten Ring (2) verbunden ist, quer zum äußeren Tragabschnitt (24) verläuft und radial durch das Umfangsverbindungsprofil (5) abgegrenzt ist, um den Außenkörper (7) zu haltern und dass dabei der ringförmige Abschnitt (91) dicht am Flansch (72) und am Außenkörper (7) anliegt.
  19. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) mehrere Befestigungselemente (93) aufweisen, die durch den Innenrand (91) und den Flansch (25) hindurch geführt sind.
  20. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen zylinderförmigen mittleren Tragkörper (94), der sich entlang der Drehachse (A) des äußeren Tragabschnittes (24) erstreckt, eine am zylinderförmigen Tragkörper (94) angeschraubte Mutter (95) und ein am zylinderförmigen Tragkörper (94) angeordnetes und durch die Mutter (95) dicht am ringförmigen Abschnitt (91) festgehaltenes ringförmiges Element (96) aufweisen.
  21. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) ein durch den zylinderförmigen Tragkörper (94) hindurch geführtes und dicht an der Mutter (95) angeordnetes Element (97) umfassen, das dafür sorgt, dass sich die Mutter nicht unbeabsichtigt losschrauben kann.
  22. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Körper (94) einstückig am ersten Ring (2) angeformt ist.
  23. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Körper (4) über den ersten Ring (2) angebaut ist.
  24. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (80) eine weitere, am zylinderförmigen Tragkörper (94) angeschraubte Mutter (95') und eine weitere am zylinderförmigen Tragkörper (94) angeordnete und durch die Mutter (95') dicht am ersten Ring (2) gehalterte Scheibe (96') aufweisen.
  25. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Festspannmittel (80) ein weiteres ein Losschrauben verhinderndes Element (97') aufweisen, das durch den zylinderförmigen Tragkörper (94) hindurch eingeführt und dicht an der weiteren Mutter (95') angeordnet ist.
  26. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, bei der der Außenkörper (7, 72, 76) eine Bremsscheibe (7) mit einer Aufnahme (71) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gegenverbindungsprofil (6) die Außenaufnahme (71) radial nach außen abgrenzt.
  27. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen Flansch (72') aufweisen, der am ersten Ring (2) einstückig angeformt ist, quer zum äußeren Tragabschnitt (24) verläuft und mit einem gerippten Randabschnitt (73) versehen ist, in dem ein zylinderförmiger Bund (77) des Außenkörpers (7) axial eingreift.
  28. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Außenkörper (7, 72, 76, 92) eine Felge (92) mit einem Innenrand (91) ist, wobei die Verbindungsvorrichtung (100') dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gegenverbindungsprofil (6) den Innenrand (91) radial nach innen abgrenzt.
  29. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) einen Tragabschnitt (24) für die Felge (92) aufweisen und dass das Umfangsverbindungsprofil (5) den Tragabschnitt (24) radial nach außen abgrenzt.
  30. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Festspannmittel (80) mehrere Befestigungsmittel (93) aufweisen, die durch einen Innenrand (91) und einen am ersten Ring (2) einstückig angeformten Flansch (72') hindurch geführt sind.
  31. Wälzlager mit einer Drehachse (A) und mit wenigstens einen ersten koaxial zur Drehachse (A) verlaufenden Ring (2, 3) und Verbindungsvorrichtung (100, 100') nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zur Verbindung des Wälzlagers (1) mit einem Außenkörper (7, 72, 76, 92).
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